9급 지방직 공무원 서울시 기계일반 필기 기출문제복원 (2018-03-24)

9급 지방직 공무원 서울시 기계일반
(2018-03-24 기출문제)

목록

1. 담금질 강의 냉각조건에 따른 변화 조직에 해당하지 않는 것은?

  1. 시멘타이트
  2. 트루스타이트
  3. 소르바이트
  4. 마텐자이트
(정답률: 82%)
  • 시멘타이트는 담금질 강의 냉각조건에 따른 변화 조직에 해당하지 않습니다. 이는 시멘타이트가 담금질 강에서 형성되는 것이 아니라, 주로 시멘트로부터 형성되기 때문입니다. 따라서 시멘타이트는 담금질 강의 냉각조건에 따른 변화 조직에 해당하지 않습니다.
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2. 판의 두께 16mm, 리벳의 지름 16mm, 리벳의 구멍지름 17mm, 피치 64mm인 1줄 리벳 겹치기 이음에서 판의 효율은?

  1. 70.5%
  2. 71.7%
  3. 73.4%
  4. 75.0%
(정답률: 61%)
  • 리벳 겹치기 이음에서 판의 효율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    - 1줄 리벳 겹치기 이음에서 한 리벳이 차지하는 면적: (판의 두께) x (리벳의 지름) = 16mm x 16mm x π/4 ≈ 201.06mm²
    - 한 리벳이 차지하는 면적 중, 실제로 판에 구멍이 뚫리는 면적: (리벳의 구멍지름/2)² x π = 17mm/2 x 17mm/2 x π ≈ 226.98mm²
    - 따라서, 한 리벳이 차지하는 면적 중 판에 실제로 사용되는 면적의 비율: 226.98mm² / 201.06mm² ≈ 1.129
    - 이때, 리벳의 피치가 64mm이므로, 판의 폭이 64mm 이상이어야 한다.
    - 판의 폭이 64mm일 때, 한 줄에 들어가는 리벳의 개수: (판의 폭) / (리벳의 피치) = 64mm / 64mm = 1
    - 따라서, 한 줄에 들어가는 리벳의 개수는 1개이고, 한 리벳이 차지하는 면적 중 판에 실제로 사용되는 면적의 비율은 1.129이므로, 판의 효율은 1.129 x 100% ≈ 73.4%가 됩니다.

    따라서, 정답은 "73.4%"입니다.
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3. 큐폴라(cupola)의 용량에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 1회에 용해할 수 있는 구리의 무게를 kg으로 표시한다.
  2. 1시간에 용해할 수 있는 구리의 무게를 kg으로 표시한다.
  3. 1회에 용해할 수 있는 쇳물의 무게를 ton으로 표시한다.
  4. 1시간에 용해할 수 있는 쇳물의 무게를 ton으로 표시한다.
(정답률: 63%)
  • 정답은 "1시간에 용해할 수 있는 쇳물의 무게를 ton으로 표시한다."입니다.

    큐폴라는 금속을 용해시키는 장치로, 용해할 수 있는 금속의 양을 나타내는 용어입니다. 이 때, 금속의 무게는 kg으로 표시할 수 있지만, 큰 규모의 제련 공장에서는 ton 단위로 표시하는 것이 일반적입니다. 또한, 1회에 용해할 수 있는 구리의 무게를 표시하는 것은 큐폴라의 용량을 나타내는 것이 아니기 때문에 옳지 않습니다.
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4. 원형 소재의 테이퍼 절삭에 가장 적합한 공작기계는?

  1. 선반
  2. 밀링 머신
  3. 보링 머신
  4. 드릴링 머신
(정답률: 88%)
  • 원형 소재의 테이퍼 절삭은 회전하는 소재를 고정하고 회전축 주변에서 칼날을 이용하여 소재를 절삭하는 방식입니다. 이때 가장 적합한 공작기계는 회전축 주변에서 칼날을 이용하여 소재를 절삭할 수 있는 선반입니다. 다른 보기인 밀링 머신, 보링 머신, 드릴링 머신은 회전축 주변에서 칼날을 이용하여 소재를 절삭하는 방식이 아니기 때문에 원형 소재의 테이퍼 절삭에는 적합하지 않습니다.
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5. 4행정 사이클 기관에서 2사이클을 진행하면 크랭크축은 몇 회전 하는가?

  1. 2회전
  2. 4회전
  3. 6회전
  4. 8회전
(정답률: 74%)
  • 4행정 사이클에서 1사이클은 피스톤이 상하로 움직이는 것을 말하며, 이때 크랭크축은 2회전을 한다. 따라서 2사이클을 진행하면 크랭크축은 4회전을 하게 된다.
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6. 유니파이 보통나사에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 산의 각도 55°- 기밀유지용 나사
  2. 산의 각도 60°- 기호 UNC
  3. 산의 각도 55°- 1인치 내 산의 수로 표시
  4. 산의 각도 60°- 미터 단위 표시
(정답률: 71%)
  • 유니파이 보통나사는 산의 각도가 60°이며, 이는 기호 UNC로 표시됩니다. 이는 미국 표준협회(ANSI)에서 제정한 표준으로, UNC는 Unified National Coarse의 약자입니다. 이 표준은 인치 단위의 보통나사에 대한 규격을 정의하고 있습니다. 따라서 유니파이 보통나사의 경우, 산의 각도가 60°이며, 이를 기호 UNC로 표시합니다.
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7. 전단금형에서 펀치와 다이의 틈새가 작을 경우 발생하는 현상에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 금형의 파손 가능성이 적다.
  2. 전단날의 마모가 적다.
  3. 파단면의 각도가 커진다.
  4. 제품의 정도가 향상된다.
(정답률: 48%)
  • 전단금형에서 펀치와 다이의 틈새가 작을 경우, 제품의 정도가 향상된다. 이는 작은 틈새로 인해 재료가 더욱 균일하게 압축되어 제품의 표면이 더욱 매끄러워지고, 불량률이 감소하여 제품의 정도가 향상되기 때문이다.
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8. 공작기계인 선반의 구조에서 공구대를 포함하는 부분은?

  1. 왕복대
  2. 심압대
  3. 주축대
  4. 베드
(정답률: 69%)
  • 공작기계인 선반의 구조에서 공구대를 포함하는 부분은 왕복대입니다. 왕복대는 공구를 고정하고 회전시키는 역할을 하며, 공구를 이용하여 작업을 수행하는 중요한 부분입니다. 따라서 공작기계의 성능과 정확도에 큰 영향을 미치는 중요한 부품입니다.
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9. 회전수 400rpm, 이송량 2mm/rev로 120mm 길이의 공작물을 선삭가공할 때 걸리는 가공 시간은?

  1. 7초
  2. 9초
  3. 11초
  4. 13초
(정답률: 83%)
  • 공작물의 길이는 120mm이고, 이송량이 2mm/rev이므로 총 이송 횟수는 120mm / 2mm/rev = 60 rev이다. 회전수가 400rpm이므로 1초당 회전수는 400회이다. 따라서 가공 시간은 60rev / 400rev/sec = 0.15초/rev * 60rev = 9초가 된다. 따라서 정답은 "9초"이다.
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10. 진원도를 측정하는 방법 중 측정한 도형을 n등분하여 구한 평균원의 중심을 기준으로 외접원과 내접원의 반경 차를 진원도로 결정하는 방법은?

  1. 최소 영역중심법
  2. 최소 외접원중심법
  3. 최대 내접원중심법
  4. 최소 자승중심법
(정답률: 44%)
  • 최소 자승중심법은 측정한 도형을 n등분하여 구한 평균원의 중심을 기준으로 각 점과 평균원 중심 사이의 거리의 제곱의 합이 최소가 되는 점을 찾아내는 방법입니다. 이 방법은 측정한 도형의 형태에 상관없이 정확한 진원도를 측정할 수 있으며, 다른 방법들보다 더욱 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서 최소 자승중심법이 진원도를 측정하는 가장 적합한 방법입니다.
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11. 재료의 재결정온도보다 높은 온도에서 가공하는 열간가공의 특징으로 가장 옳은 것은?

  1. 치수정밀도 저하
  2. 큰 변형응력 요구
  3. 정밀한 치수
  4. 가공경화로 인한 강도 상승
(정답률: 82%)
  • 재료의 재결정온도보다 높은 온도에서 가공하는 열간가공은 재료의 결정구조를 변화시키며, 이는 치수정밀도를 저하시키는 요인이 됩니다. 이는 재료 내부의 결정구조가 변화하면서 가공 후에도 치수가 변형될 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서 정밀한 치수를 요구하는 경우에는 열간가공보다는 다른 가공 방법을 사용하는 것이 좋습니다.
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12. 4개의 케이블로 지탱되고 있는 자중 500kgf의 엘리베이터에 몸무게 80kgf인 성인 남자 6명이 동시 탑승하였다. 이때 각 케이블에 작용하는 응력의 크기는? (단, 케이블의 단면적은 104mm2이다.)

  1. 245kgf/m2
  2. 2,401kgf/m2
  3. 24,500kgf/m2
  4. 240,100kgf/m2
(정답률: 60%)
  • 각 케이블에 작용하는 힘은 엘리베이터의 무게와 탑승자들의 몸무게의 합인 500kgf + 80kgf × 6 = 980kgf이다. 따라서 각 케이블에 작용하는 힘은 980kgf / 4 = 245kgf이다.

    응력은 단면적당 힘이므로, 각 케이블의 단면적은 104mm2이므로, 응력은 245kgf / 104mm2 = 24,500kgf/m2이 된다. 따라서 정답은 "24,500kgf/m2"이다.
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13. 단면적이 250mm2이고 표점길이가 25cm인 원형 단면을 가진 재료시편의 탄성계수 E를 측정하기 위해 탄성범위 내에서 500kN의 인장력을 가하였을 때 변형된 길이가 5mm였다면 이 재료의 선형 탄성계수는?

  1. 100kPa
  2. 100GPa
  3. 2kPa
  4. 2GPa
(정답률: 55%)
  • 선형 탄성계수는 스트레스와 변형률의 비율로 정의됩니다.

    스트레스 = 인장력 / 단면적 = 500kN / 250mm^2 = 2MN/m^2 = 2MPa
    변형률 = 변형된 길이 / 원래 길이 = 5mm / 250mm = 0.02

    선형 탄성계수 = 스트레스 / 변형률 = 2MPa / 0.02 = 100GPa

    따라서, 정답은 "100GPa"입니다.
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14. ＜보기＞와 같이 호스 단면의 직경 D1=4cm, 노즐 단면의 직경 D2=2cm인 소방호스가 있다. 이 호스를 통하여 초속 1m/s의 물을 대기 중으로 분출하기 위해 필요한 소방호스 내부 수압을 설명한 것으로 가장 옳은 것은? (단, 호스 내부의 마찰손실과 대기압은 무시하며 물의 밀도는 1,000kg/m3이다.)

  1. 200~300Pa 범위의 값이다.
  2. 300~400Pa 범위의 값이다.
  3. 400~500Pa 범위의 값이다.
  4. 500~600Pa 범위의 값이다.
(정답률: 53%)
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15. 유체기계 사용 시 점성을 동반하는 유체 유동의 동점성 계수(kinematic viscosity)를 설명한 것이다. 옳은 것을 ＜보기＞에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄹ
(정답률: 56%)
  • 유체의 점성은 유체 내부에서 분자 간의 마찰력으로 인해 발생하는 현상이다. 이 점성은 유체의 내부 저항을 증가시키므로 유동성을 감소시킨다. 따라서 유체의 유동성을 나타내는 동점성 계수는 점성이 클수록 작아지게 된다.

    그림에서 물방울이 더 늘어지는 경우, 물의 점성이 작아져서 물방울이 더 늘어지게 된다. 따라서 점성이 작을수록 동점성 계수가 커지게 된다.

    따라서 정답은 "ㄴ, ㄹ"이다.
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16. 인발가공(drawing)에 대한 설명 중 가장 옳은 것은?

  1. 다이의 구멍보다 작은 일정한 단면의 소재를 구멍의 크기와 모양으로 줄이는 가공이다.
  2. 압출력에 의한 소성변형 가공이다.
  3. 와이어 드로잉 머신에서는 직경 약 5mm 이상의 선을 뽑을 수 있다.
  4. 냉간 인발은 가공에 큰 힘이 소요되지 않으며 가는 재료의 가공에 사용된다.
(정답률: 20%)
  • 냉간 인발은 가공에 큰 힘이 소요되지 않으며 가는 재료의 가공에 사용된다. - 이유: 냉간 인발은 소재를 구멍의 크기와 모양으로 줄이는 가공 방법이 아니라, 소재를 외부에서 압력을 가해 소성변형시켜 구멍의 크기와 모양에 맞게 만드는 방법이기 때문에 가공에 큰 힘이 소요되지 않으며, 직경이 작은 선을 만들기보다는 직경이 큰 선을 만드는 데에 더 적합하다.
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17. 유체 경계층(boundary layer)에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 정상 유동과 비정상 유동의 경계를 이루는 층
  2. 층류 영역과 난류 영역의 경계를 이루는 층
  3. 점성 유동 영역과 비점성 유동 영역의 경계를 이루는 층
  4. 아음속 유동과 초음속 유동 사이의 변화에 의해 발생하는 층
(정답률: 64%)
  • 유체 경계층은 점성 유동 영역과 비점성 유동 영역의 경계를 이루는 층입니다. 이는 유체가 표면에 접촉할 때, 표면과 가까운 부분은 점성력에 의해 점성 유동이 발생하고, 멀어질수록 비점성 유동이 발생하기 때문입니다. 따라서 경계층 내부에서는 점성력이 지배적이며, 경계층 외부에서는 비점성력이 지배적입니다.
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18. 원통 내면에 대한 가공방법 중 호닝이 연삭에 비해 우수한 점이 아닌 것은?

  1. 열에 의한 변질층이 적다.
  2. 내마멸성과 윤활성이 우수한 다듬질면을 얻을 수 있다.
  3. 가공 능률이 높다.
  4. 가공에 의한 표면 변질이 적다.
(정답률: 56%)
  • 호닝은 연삭에 비해 가공 속도가 느리지만, 내부 직경에 대한 정밀도와 표면 마무리 품질이 뛰어나기 때문에 가공 능률이 높다고 볼 수 있습니다. 따라서 정답은 "가공 능률이 높다."가 맞습니다.
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19. 프레스 베드에 놓인 성형 다이 위에 블랭크를 놓고, 위틀에 채워져 있는 고무 탄성에 의해 블랭크를 아래로 밀어 눌러 다이의 모양으로 성형하는 방법은? (단, 판 누르개의 역할을 하는 부판은 없다.)

  1. 게링법
  2. 마폼법
  3. 하이드로폼법
  4. 스탬핑법
(정답률: 28%)
  • 게링법은 고무 탄성을 이용하여 블랭크를 다이의 모양으로 성형하는 방법입니다. 이 방법은 블랭크를 놓은 후 고무 탄성을 채워 다이의 모양으로 블랭크를 눌러 성형하기 때문에 부판이 필요하지 않습니다. 따라서 다른 보기인 마폼법, 하이드로폼법, 스탬핑법과는 구분됩니다.
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20. 수면에 떠 있는 선체의 저항 측정시험과 풍동실험을 통해 자동차 공기 저항 측정시험을 하고자 한다. 이때 모형과 원형 사이에 서로 역학적 상사를 이루려면 두 시험에서 공통적으로 고려해야 하는 무차원수는?

  1. 마하수(Ma)
  2. 레이놀즈수(Re)
  3. 오일러수(Eu)
  4. 푸루드수(Fr)
(정답률: 64%)
  • 정답: 레이놀즈수(Re)

    설명: 레이놀즈수는 유체의 운동 상태를 나타내는 무차원수로, 유체의 밀도, 속도, 점성 등의 물성과 모형의 크기, 속도 등의 조건에 의해 결정된다. 따라서 수면에 떠 있는 선체의 저항 측정시험과 풍동실험에서 측정된 레이놀즈수가 자동차 공기 저항 측정시험에서 적용될 경우, 모형과 원형 사이에 서로 역학적 상사를 이룰 수 있다. 다른 무차원수들은 자동차 공기 저항 측정시험과는 관련이 적거나 전혀 없기 때문에 선택지에서 제외된다.
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